Как работает активное шумоподавление в наушниках

Система активного шумоподавления. История и принцип работы

Музыка уже давно стала самым надежным компаньоном человека. Под любое настроение, состояние, эмоции и переживания всегда находится мелодия, которая может согреть и душу, и сердце, и мысли. О портативной музыке производители задумались еще в середине прошлого века. В 1979 году компания Sony представила первый кассетный портативный плеер Walkman TPS-L2. Спустя несколько десятилетий эта разработка была признана одним из величайших изобретений компании. В 1984 японский производитель, шагая в ногу со временем, выпускает первый CD-плеер Sony Discman D50. Летом 1998 на рынок врывается первый MP3-плеер – MPMan F10, емкостью 32 МБ. И все это время эволюцию плееров сопровождало развитие гарантов качественного и хорошего звука – наушников.

История развития системы активного шумоподавления (дальше – САШ) начинается в далеком 1934 году, когда изобретатель Пол Люг получает патент, описывающий принцип гашения синусоидальных сигналов, излучаемых громкоговорителем. В 1950 Лоуренс Фогель впервые применяет систему подавления шума в кабинах вертолетов и салонах самолетов.

До наушников САШ добралась еще в 1957 году, когда Уиллард Микер на представленной рабочей модели накладных наушников сумел отсечь шум на звуковом диапазоне от 50 до 500 Гц. Первая же серийная модель наушников с системой активного шумоподавления была представлена компанией Bose в конце 80-х и использовалась в авиации.

Bose Quiet Comfort: начало

Принцип работы САШ, с точки зрения физики, весьма прост. Любой звук представлен волной, а значит можно создать его зеркальное отражение – инвертированную волну, которая полностью сгасит исходную.

Внутри наушников, оснащенных системой активного шумоподавления, расположены микрофоны. Их задача – измерение уровня окружающего шума. Получаемый извне звуковой сигнал преобразуется в инвертированную волну и передается на основной динамик. Новая волна действуют в противофазе (за вычетом полезного сигнала – музыки) к шуму и, таким образом, сводит его звучание к нулю.

Активное шумоподавление

Принцип работы активного шумоподавления тоже не особо сложный, но реализация уже намного технологичнее. Если мы возьмем звуковую волну, состоящую из сжатых и разряженных участков, и противопоставим ей точно такую же, но зеркальную (то есть сжатые участки разрядим, разряженные и участки заполним молекулами), то они погасят друг друга, и никакого звука не будет.

Активное шумоподавление

Для этих целей в наушниках есть внешний микрофон либо система микрофонов, которые записывают дошедший до них звук, а также процессор, который анализирует характеристики этого звука и подает на динамик наушника сигнал, который и подавит весь шум.

Принцип работы

За долю секунды наушник должен учесть внешний шум, проанализировать звук музыки, создать новую звуковую волну, которая будет учитывать и музыку, и движение мембраны для погашения нежелательного шума, а лишь потом подать сигнал в динамик.

Кроме того, максимальный эффект достигается еще и при хорошей изоляции ушного канала. Стоит внимательно отнестись к подбору насадок по размеру, чтобы наушники не вываливались, не болтались в ухе.

То есть обычные наушники вкладыши не обеспечат вам приличного шумоподавления, даже если такая система заявлена производителем. Например, Samsung Galaxy Buds Live имеют относительно неплохой звук, на за счет конструкции не очень плотно прилегают к уху, и шумоподавление там чисто для галочки.

Преимущества наушников с шумодавом

На 2019 год производители решили большинство недостатков. Появилось множество моделей наушников с по-настоящему качественным шумоподавлением. Они дают ощущение полной тишины, словно слушатель находится в заглушенной студии звукозаписи. Пользователи отмечают, что особенно хорошо они справляются с назойливыми монотонными шумами: метро, улица, поезд, автобус, самолет и т.д.

Не все наушники с активным шумоподавлением представляют собой громоздкие «головные телефоны». Не так давно Apple выпустила AirPods Pro — миниатюрные затычки с активным шумоподавлением, но похожие модели были и до этого релиза, как, например, проводные Audio-Technica ATH-ANC100BT или беспроводные Sony WF-1000XM3.

Начинка AirPods Pro

Конечно, малый размер «затычек» ограничивает их возможности. Для размещения микрофона и остальной электроники остается очень мало места. Поэтому они не могут заглушить резкие и громкие звуки, вроде внезапного грохота или криков детей, хотя шум дороги и транспорта устраняют без проблем.

По-настоящему почувствовать себя в вакууме космоса позволят только накладные полноразмерные наушники. Их размер дает возможность разместить в них сразу несколько микрофонов. Один устанавливается снаружи и улавливает средние и высокие частоты, а второй — внутри для низкочастотного гула. В сочетании с мягкими амбушюрами, отлично защищающими от внешнего мира, получается эффект почти  абсолютной тишины.

В чем разница между активным шумоподавлением и шумоизоляцией?

Это довольно простой вопрос, но его стоит рассмотреть, так как некоторые производители могут заявлять о наличии у их изделий «шумопоглощающей конструкции» или «естественной способности к шумопоглощению», и это не то же самое.

Активное шумоподавление – это технология радиоэлектронная по своей сути, для работы которой требуется энергия. Используя ее, вы вскоре заметите, что при включении ANC аккумулятор ваших беспроводных наушников разряжается быстрее.

В то же время шумоизоляция имеет физическую природу; этот термин используется в описании наушников, которые блокируют внешние звуки – и уменьшают количество звука, просачивающегося в уши – не требуя питания; нужный эффект достигается исключительно благодаря качеству конструкции и дизайну.

Закрытое акустическое оформление, кожаные амбушюры, прочная посадка в ушном проходе, выбор насадок вкладышей большего или меньшего размера, большая сила прижима оголовья (благодаря чему чашки плотнее прилегают к ушам), подбивка чашек и даже форма или материал корпуса динамика – все это вносит вклад в пассивную шумоизоляцию. Но помните о том, что это не заменяет собой активное шумоподавление.

Причина третья: тишина – не всегда спокойствие.

В научно-исследовательских институтах и лабораториях, занимающихся изучением звука и звуковых волн, существуют так называемые «абсолютно тихие комнаты». Они сконструированы таким образом, что позволяют блокировать до 99,9% всех шумов. Именно в таких помещениях тестируют высококачественное и дорогостоящее звуковое оборудование всемирно известные бренды.

Представьте, что вы очутились в такой комнате. Спустя несколько секунд вы начнете слышать писк комара. Через несколько минут – урчание живота и стук сердца. Пять минут пребывания в абсолютной тишине начнут нагонять на организм состояние тревоги и волнения. Больше 45 минут в таком помещении не выдерживал ни один человек.

Несмотря на то, что во время прослушивания музыки в наушниках с системой активного шумоподавления об абсолютной тишине не может идти и речи, сам принцип работы САШ пересекается с той самой «абсолютно тихой комнатой». Люди, организм которых не приспособлен к наушникам такого типа, почувствуют головную боль и тошноту через 1,5 – 2 часа эксплуатации.

Как работает шумоподавление

С одной стороны, шумоподавление — очень полезная штука, которая позволяет заглушить внешние шумы. Это касается и громких звуков, и каких-то едва заметных шумов, которые окружают нас дома, например, гул холодильника или разговоры в соседней комнате. За шумоподавлением стоит серьезный программный процесс: внешние микрофоны улавливают шумы, а процессор анализирует их, создавая в ответ зеркальную звуковую волну.

Шумоподавление создает ответную зеркальную волну, поэтому шум нивелируется

Они перекрывают друг друга, поэтому внешний шум пропадает. Хорошая работа шумоподавления зависит и от чипа, установленного в наушниках, и от внешних микрофонов, и даже от удобства амбушюр, поэтому старайтесь подбирать их так, чтобы они сидели в ушах очень плотно.

Они, кстати, лежат в основе пассивного шумоподавления: это тот эффект, когда наушники плотно прилегают к уху. Так шум не отсекается полностью, а лишь приглушается за счет силиконовых накладок, поэтому во время прослушивания музыки низкие частоты усиливаются, а вы практически не слышите того, что происходит вокруг.

Какой шум, какое подавление?

Представьте ситуацию: вы программируете в офисе, а рядом менеджеры по продажам шарашат холодными звонками по базе клиентов. Пять человек с утра до вечера галдят свои продажные скрипты. Сосредоточиться невозможно, мозги вытекают.

Даже если вы наденете очень плотные наушники, то этот гомон всё равно будет проникать под амбушюры и долетать до ваших ушей. Он будет тише, чем обычно, но он будет. Сознание всё равно будет переключаться на этих людей.

Чтобы полностью отсечь внешние шумы, наушники должны быть очень плотными и тяжёлыми, как будто тебя душат подушкой. Или можно использовать беруши — специальные мягкие вкладыши в ушные каналы (их часто используют люди, которые работают в громких помещениях — клубах, на концертах и т. д.). Но всё это довольно неприятно, а сидеть с «бананами в ушах» непрактично.

Можно заглушить окружающий шум, перебив его музыкой в наушниках или другим шумом — например, шумом моря или оживлённого кафе. Один шум заглушит другой, и голоса менеджеров в вашей голове как будто пропадут. Но продолжительное прослушивание громкого шума может навредить слуху.

Чтобы нам помочь, инженеры изобрели активное шумоподавление — это технология, которая помогает носителю наушников заглушить окружающие шумы.

Для чего нужны наушники с активным шумоподавлением?

Представьте себе следующую картину: утро понедельника, вы сидите за столом, который носит гордое название «домашнего офиса». У вашей второй половины совещание в Zoom в 10 утра и онлайн-урок по йоге – в 11. Парень по соседству уже пару недель пытается собрать новую кухню. А ребенок этажом выше смотрит мультфильм «Холодное сердце 2» на канале Disney Plus – в восьмой раз с вечера пятницы. Без наушников с активной системой шумоподавления в такой ситуации просто не обойтись.

Лучшие из них обеспечат вам идеальные условия, устранив внешние помехи и дав возможность сосредоточиться на том, что вы слушаете, будь то музыка, подкасты или что угодно другое. А когда вам нужно будет вернуться к происходящему вокруг, достаточно просто выключить эту функцию.

Наушники с активным шумоподавлением идеальны для поездок. Нажатием одной кнопки можно избавиться от гудения двигателя автобуса или разговоров соседей по вагону

Новейшие модели также могут похвастаться наличием современной технологии, позволяющей одним щелчком выключателя или прикосновением к чашке наушников включить сквозной пропуск внешних звуков или функцию контроля обстановки, так что вы сможете быстро вернуться в окружающий мир и услышать важное объявление

Какой шум, какое подавление?

Пред­ставь­те ситу­а­цию: вы про­грам­ми­ру­е­те в офи­се, а рядом мене­дже­ры по про­да­жам шара­шат холод­ны­ми звон­ка­ми по базе кли­ен­тов. Пять чело­век с утра до вече­ра гал­дят свои про­даж­ные скрип­ты. Сосре­до­то­чить­ся невоз­мож­но, моз­ги вытекают.

Даже если вы наде­не­те очень плот­ные науш­ни­ки, то этот гомон всё рав­но будет про­ни­кать под амбу­шю­ры и доле­тать до ваших ушей. Он будет тише, чем обыч­но, но он будет. Созна­ние всё рав­но будет пере­клю­чать­ся на этих людей.

Что­бы пол­но­стью отсечь внеш­ние шумы, науш­ни­ки долж­ны быть очень плот­ны­ми и тяжё­лы­ми, как буд­то тебя душат подуш­кой. Или мож­но исполь­зо­вать беру­ши — спе­ци­аль­ные мяг­кие вкла­ды­ши в ушные кана­лы (их часто исполь­зу­ют люди, кото­рые рабо­та­ют в гром­ких поме­ще­ни­ях — клу­бах, на кон­цер­тах и т. д.). Но всё это доволь­но непри­ят­но, а сидеть с «бана­на­ми в ушах» непрактично.

Мож­но заглу­шить окру­жа­ю­щий шум, пере­бив его музы­кой в науш­ни­ках или дру­гим шумом — напри­мер, шумом моря или ожив­лён­но­го кафе. Один шум заглу­шит дру­гой, и голо­са мене­дже­ров в вашей голо­ве как буд­то про­па­дут. Но про­дол­жи­тель­ное про­слу­ши­ва­ние гром­ко­го шума может навре­дить слуху.

Что­бы нам помочь, инже­не­ры изоб­ре­ли актив­ное шумо­по­дав­ле­ние — это тех­но­ло­гия, кото­рая помо­га­ет носи­те­лю науш­ни­ков заглу­шить окру­жа­ю­щие шумы.

Лучшие полноразмерные наушники с шумоподавлением до $150: Anker Soundcore Space Q45

Не так давно редко можно было встретить наушники с качественным активным шумоподавлением не дороже $200. Наушники Anker Soundcore Space Q45 ломают этот стереотип, радуя полнофункциональным приложением-компаньоном.

Эти наушники Anker эффективно подавляют глубокий низкочастотный гул, а также более сложные средние и высокие частоты. Это делает их полезными в самолётах и других шумных местах. Путешественники, которые ценят качество звука, получат настраиваемый эквалайзер в приложении.

Плюсы:

• Звук с насыщенными низкими частотами и яркими верхними.
• Приличное шумоподавление.
• Приложение содержит настраиваемый эквалайзер.

Может не понравиться:

• Слабые низкочастотные басы.
• Режимы шумоподавления влияют на звуковую сигнатуру.

Anker Soundcore Space Q45

	Apple AirPods Pro (2-го поколения)	Bose QuietComfort 45	Bose QuietComfort II	Sony WF-1000XM4	Sony WH-1000XM5	Anker Soundcore Space A40	Apple AirPods Max	Sennheiser Momentum 4 Wireless	1More SonoFlow	Anker Soundcore Space Q45
Тип	Накладные	Полноразмерные	Внутриканальные	Внутриканальные	Полноразмерные	Внутриканальные	Полноразмерные	Полноразмерные	Полноразмерные	Полноразмерные
Беспроводные	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
По-настоящему беспроводные	Да	Нет	Да	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет
Тип подключения	Bluetooth	Bluetooth, стерео 3,5 мм	Bluetooth	Bluetooth	Bluetooth, стерео 3,5 мм	Bluetooth	Bluetooth	Bluetooth, стерео 3,5 мм	Bluetooth, стерео 3,5 мм	Bluetooth, стерео 3,5 мм
Защита от воды и пота	Да	Нет	Да	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет
Активное шумоподавление	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да

Сравнительная таблица

В чем разница между активным шумоподавлением и пассивной шумоизоляцией?

Многие наушники обещают изолировать или сокращать шум, но это не значит, что у них есть приличное активное шумоподавление.

Пассивная шумоизоляция (пассивное шумоподавление) напоминает беруши. Когда объект, такой как толстая подушечка с эффектом памяти, блокирует звук в ушном канале, он пассивно (без питания от аккумулятора) уменьшает окружающий шум. Если заткнуть уши пальцами, это тоже пассивная шумоизоляция.

Активное шумоподавление значительно сложнее. В нём применяются микрофоны, активно анализирующие окружающий шум, а затем создающие обратную волну для подавления этих шумов. Если у вас есть идеальная синусоида и она воспроизводится вместе с обратной волной, волны не будет вообще. Это работает на графике, но в реальности таких идеальных результатов не бывает. И всё же, современные реализации ANC эффективны в устранении низких и средних частот. Для этого нужно питание от батареи.

Почти все наушники с ANC применяют пассивную шумоизоляцию в дополнение к активной. Это самый простой способ улучшить результат против высокочастотных шумов, которые обычно доставляют наушникам больше всего проблем.

Какие полезные фишки имеются у активного шумоподавления?

Производители подумали, раз уж наушники оснащаются внешним микрофоном, то почему бы не предусмотреть возможность задействовать его по прямому назначению. Некоторые модели позволяют временно отключать шумоподавление и транслировать в наушники звук «снаружи». Так можно общаться с собеседником, безопасно передвигаться или просто воспринимать информацию из окружающего мира и при этом не снимать наушники.

Другим плюсом моделей с активным подавлением шума является наличие встроенного усилителя. Именно с его помощью генерируется «антишум» для работы системы, но кроме этого усилитель способен выдавать более качественный звук.

Лучшие проводные наушники с шумоподавлением

JBL Free WFH

4.9Качество5Надежность4.8Функциональность5Отзывы покупателей4.8Оценка редакции4.9

Основополагающим вектором развития в звуке от JBL всегда были басы. Не стала исключением и компьютерная проводная гарнитура Free WFH. Её можно использовать как дома, так и в дороге: емкости аккумулятора в 85 мА·ч хватит на достаточное время. Подключаете ли вы наушники к колонкам, мобильному телефону или ноутбуку, все равно: кристально чистый и четкий звук вам гарантирован. Микрофон съемный (идет в комплекте), через него можно включить функцию управления голосовыми командами.

Совместимость с универсальными приложениями чата: WebEx, Skype, GoToMeeting и Zoom. Амбушюры легкие и удобные, не давят на уши (поскольку созданы из пеноматериала с эффектом памяти): не удивляйтесь, если в какой-то момент вы о них просто-напросто забудете. За 2 часа гаджет зарядится и будет готов к использованию в течение 4-х часов. Разъем штекера — mini jack 3.5 mm. Микрофон защищен от попадания влаги внутрь. Одна из самых привлекательных моделей на 2021-22 гг.

Технические характеристики:

• импеданс: 32 Ом;
• чувствительность: 96 дБ;
• вес: 220 г;
• максимальная воспроизводимая частота: 20000 Гц.

Плюсы

• вызов голосового ассистента;
• громкость регулируется;
• гарантия дается на год.
• низкая цена.

Минусы

• штекер одинарный, поэтому возникают сложности при подключении к ПК;
• только черный цвет.

Bose QuietComfort 20 (iOS)

4.8Качество4.7Надежность4.9Функциональность4.8Отзывы покупателей4.9Оценка редакции4.8

Стоит ли покупать наушники Bose QuietComfort 20 (iOS)? Если вы хотите с головой погрузиться в мир любой музыки, отключившись от окружающего мира — однозначно да! У них отличная шумоизоляция: слушать по дороге на работу подкасты или музыку будет комфортно. Шумодав отменный: активное подавление хорошо глушит низкие частоты, пассивное со своей задачей тоже справляется неплохо. Пользователи подмечают, что в таких наушниках очень удобно спать в дороге: поезде или самолете (амбушюры настолько мягкие, что никакого дискомфорта для черепа нет).

Кнопкой можно включить режим Aware — перейти в безопасный режим, чтобы и музыку слушать, и не пропустить шум приближающейся машины. Микрофон расположен на пульте управления, так что вы сможете регулировать звук и включатьостанавливать музыку одним движением руки. Выпускаются наушники в двух вариантах: для гаджетов на базе ОС Android и для Apple. Заряжаются за два часа.

Технические характеристики:

• разъем штекера: mini jack 3.5 mm;
• длина кабеля: 1.32 м;
• время работы: 16 ч;
• масса: 44 г.

Плюсы

• бескомпромиссное звучание;
• время автономной работы;
• качество звучания;
• вкладыши StayHear+.

Минусы

• севший аккумулятор плохо влияет на звучание;
• стоимость.

Зачем нужно шумоподавление ANC? Разновидности

Наушники с активным шумоподавлением снижают слышимость нежелательных сторонних звуков, используя технологию контроля активного шума. Микрофон захватывает окружающие звуки, затем усилитель генерирует звуковые волны вне фазы с шумом. Таким образом, музыка, которую мы слушаем, «очищается» от лишнего шума. Как правило, технология лучше обрабатывает постоянный шум, например, работу двигателя, в то время как резкие звуки, такие как внезапный крик ребёнка, подавляются не столь хорошо. Правда, лучшие беспроводные наушники с активным шумодавом способны справиться и с этим.

Некоторые наушники предлагают пассивную шумоизоляцию. Здесь вместо микрофонов для фильтрации нежелательных звуков используется физическая блокировка внешних звуков за счёт используемых материалов и формы наушников. Это менее эффективно, чем активное шумоподавление, однако такие беспроводные наушники дольше работают от батареи.

Некто предпочитает пассивную шумоизоляцию в наушниках, по той причине, что активное может создавать чрезмерное давление в ушах. Это вопрос индивидуального восприятия.

Краткая история ANC

Идея подавления нежелательных звуков появилась много лет назад. Таким способом часто пользуются дети, когда затыкают уши и громко напевают, не желая слушать. Конечно, это довольно простой способ создания противоположных волн, но вполне рабочий. Как известно, большинство изобретений появляются в результате наблюдения за окружающим миром, и вполне возможно, что доктору философии и медицины – Полю Люгу, который также увлекался физикой, именно по этой причине в 1933 году пришла в голову идея, которая положила начало технологии ANC. Через год ему был выдан патент, в котором описывался способ уменьшения шума с помощью противофазных волн.

Первая система ANC

Лоуренс Дж. Фогель

Однако первая система шумоподавления нашла свое практическое применение в 1950 году благодаря американскому инженеру Лоуренсу Дж. Фогелю. Он разработал устройство, основанное на идее Люга, которое позволяло пилотам самолетов общаться без помех, создаваемых шумом двигателя. Но это была не чистая разработка из патента, а скорее упрощенный прибор, способный улучшить распознавание звука. И только в 1957 году человек по имени Уиллард Микер собрал настоящий прототип звукоподавляющего устройства, который был вмонтировал в наушники.

Наушники Уилларда Микера с системой активного шумоподавления

Какие существуют типы ANC?

Существует несколько типов технологии ANC, влияющих на работу активного шумоподавления. Их можно классифицировать по количеству внешних микрофонов, используемых в конструкции:

1. Один фиксирующий внешние шумы микрофон передает сигнал в оба уха одновременно. Это самое бюджетное решение.
2. Два микрофона (по одному микрофону на канал) – наиболее распространенное решение. Отлично подходит для случаев, когда окружающий шум имеет различную природу, например монотонный звук двигателя и разговоры людей.
3. От четырех до шести микрофонов – самая продвинутая система. Каждый микрофон распознает помехи независимо друг от друга, практически полностью подавляя внешний шум.

При использовании системы ANC следует руководствоваться здравым смыслом – прогулка по многолюдному городу может привести к отсутствию реакции на автомобильные гудки и другие ситуации. С другой стороны – технология ANC является бесценной, т.к. позволяет отключать звуки извне и наслаждаться любимыми треками. Одно можно сказать наверняка – однажды ANC, всегда ANC!

Что внутри AirPods Pro

Разобрать наушники целыми просто невозможно из-за большого количества клея и силикона, поэтому пришлось расплавить пластик в ацетоне.

Сердцем наушников является чип H1 собственной разработки Apple на основе архитектуры System in Package. Именно он отвечает за все продвинутые функции наушников.

Чип H1

Внутри AirPods Pro всего три микрофона. Один внизу, который используется при разговоре, находятся в самой ножке. Тут можно увидеть еще датчик нажатия, с помощью которого мы управляем наушниками.

Первый микрофон и датчик нажатия

Второй микрофон стоит чуть выше. Именно он улавливает внешние шумы, передает сигналы в чип для анализа и обработки.

Внутренний третий микрофон слушает то же, что и вы. Он помогает подавить оставшийся шум.

С помощью этого динамика AirPods Pro воспроизводят звук и подавляют шум.

Динамик AirPods Pro

Ну и конечно же круглая батарея, сделана в Германии, обеспечивает до 4,5 часов работы от одной зарядки.

Батарея AirPods Pro

Внешнюю мембрану можно рассмотреть на первым разобранном наушнике.

В AirPods Max шумоподавление должно работать еще лучше, так как используется другая более крупная конструкция с амбушурами из акустически оптимизированного пеноматериала, который полностью закрывает ушную раковину. Всего внутри 9 микрофонов, 8 из которых используются для системы активного шумоподавления.

Устройство AirPods Max

Как это работает

Любой звук, и шум в том числе, — это звуковые волны, которые распространяются в воздухе. Эта волна не сильно отличается от волны на поверхности пруда — только не в воде, а в воздухе.

Из школьного курса физики вы слышали о понятии интерференции: если две волны накладываются друг на друга, то они могут либо усилить друг друга, либо погасить.

Получается, что в теории мы можем погасить любой внешний шум, если смешаем его с точно таким же шумом, только «отзеркаленным» — по-другому говорят, что это звук в противофазе, с перевёрнутой фазой, инвертированной фазой. В общем, противоположный по фазе:

Аналогия такая: представьте, что вы идёте наверх по эскалатору, который движется вниз. Если идти точно с такой же скоростью, то получится, что вы стоите на месте. Со звуком то же самое: когда встречаются две волны, одна из которых в противофазе (отзеркаленная), то они компенсируют друг друга.

Что такое активное шумоподавление (ANC) в наушниках?

Наушники с активным шумоподавлением созданы для того, чтобы избавить человека от посторонних шумов во время прослушивания музыки, просмотра видео и разговоров через гарнитуру. Технология ANC проста и подразумевают следующую комплектацию наушников:

• Внешний (для подавления средних и высоких частот) или внутренний (для подавления низких частот) микрофон. На многих моделях присутствуют оба.
• Схема шумоподавления.
• Динамик.
• Батарея.

Микрофон на наушниках определяет внешние шумы, затем схема шумоподавления воссоздает их с перевернутой фазой (отзеркаливает). Получившийся «антишум» передается через динамик и смешивается с аудио, которое поступает через наушники. В результате пользователь перестает слышать внешние помехи.

Функция шумоподавления более распространена в накладных наушниках, так как их размер позволяет разместить внутри все технические составляющие. Внутриканальные наушники с активным шумоподавлением встречаются редко, так как микрофон для определения шумов заключен в массивный блок, который неудобно носить. Беспроводные наушники с шумоподавлением также выглядят крупнее, чем обычные.

Шумоподавляющие наушники делятся на три типа:

• Без обратной связи. Они задействуют внешний микрофон, отслеживают шумы и подавляют их.
• С обратной связью. Используют внутренний микрофон для защиты и подавления низкий частот.
• Гибридные. Используют оба микрофона для подавления шума и в широких, и в узких диапазонах.

Ранние и более бюджетные устройства используют статичные фильтры, которые подавляют звуковые помехи по одинаковой схеме без поправок на индивидуальную акустическую обстановку. Более продвинутые наушники применяют адаптивные фильтры, которые учитывают время прохождения шума, моделируют звуки, которые слышит пользователь, и отслеживают акустическую обстановку. Их главное отличие заключается в том, что они приспосабливаются к окружающим условиям.

Как работает активное шумоподавление?

В двух словах, для этого требуется минимум пара крошечных микрофонов на внешнем корпусе наушников, которые «слушают» окружающий шум и быстро создают зеркальное отображение сжатия и разрежения воздуха (т. е. внешнего звука).

Если это объяснение кажется непонятным, расскажем подробнее. На минуту забудем про звук, исходящий от динамиков и направленный в уши. Взглянем на тот, что окружает слушателя вне наушников.

Мы можем рассматривать акустические волны как серию пиков и впадин либо как рябь на поверхности пруда. Идеальным примером может служить шум двигателя самолета, так как гул, который вы слышите в салоне, обычно представляет собой звуковую волну постоянной амплитуды – высота пиков и глубина впадин в значительной степени неизменны.

Если сформировать другую звуковую волну с той же амплитудой, но с противоположной фазой – с пиком в том месте, где акустический сигнал от двигателя имеет впадину, и наоборот – мы получим так называемую противофазу. Если сложить эти два звука вместе, то они взаимно уничтожат друг друга, и в результате мы получим тишину, а вы сможете спокойно слушать любимую музыку.

Погодите: соединив вместе две вещи, мы получаем ноль? Серьезно? Именно так. Вспомните формулу, которую давным-давно учили в школе: добавление минуса к числу равносильно вычитанию. Таким образом, 11 + (-11) = 0.

Сзади сидящим понятно? Отлично. Вернемся к наушникам с активным шумоподавлением и к предстоящему путешествию на поезде. Стоит включить функцию ANC, как крошечные микрофоны на наушниках уловят этот раздражающий шум двигателя. Встроенные в микрофоны электронные компоненты измерят параметры шума и создадут противофазный сигнал, который посредством динамиков наушников будет подан в уши. Если технология работает эффективно, вы услышите, как исчезает пыхтение поезда.

Внимательно прислушавшись, вы обнаружите, что между включением функции шумоподавления и началом ее действия есть пауза примерно в секунду. Это время требуется наушникам на детектирование шума, который требуется погасить, его обработку и создание соответствующей «противоволны».

Более продвинутые (то бишь, более дорогие) наушники с шумоподавлением используют большее число таких маленьких микрофонов для выявления внешних звуков, стремясь точнее определить, какие из них необходимо заглушить – а какие вы, вероятно, захотите по-прежнему слышать.

На этом уровне система шумоподавления может включать собственное приложение. Такие модели, как Bowers & Wilkins PX7, предлагают широкий спектр возможностей настройки для внешних звуков, которые вы хотели бы слышать. У этой конкретной модели есть фильтры «Офис», «Полет» и «Город», а также ползунок «пропуск голосов», задающий степень слышимости голоса сидящего рядом с вами человека – от «выкл» (спасибо, нет) до «усиленный».

Все это делается с помощью той же технологии создания противофазы – и результат получается впечатляющим.

Полезные фишки активного шумоподавления

Производители подумали, раз уж наушники оснащаются внешним микрофоном, то почему бы не предусмотреть возможность задействовать его по прямому назначению.

Некоторые модели позволяют временно отключать шумоподавление и транслировать в наушники звук «снаружи». Так можно общаться с собеседником, безопасно передвигаться или просто воспринимать информацию из окружающего мира и при этом не снимать наушники.

Другим плюсом моделей с активным подавлением шума является наличие встроенного усилителя. Именно с его помощью генерируется «антишум» для работы системы, но кроме этого усилитель способен выдавать более качественный звук.

Как избежать бесполезного приобретения

Безусловно, наушники, оснащенные системой активного шумоподавления, имеют ряд преимуществ: комфорт при прослушиваниия музыки, высокий уровень детализации звука и безопасный уровень громкости. Увы, предугадать как именно отреагирует ваш организм на САШ невозможно. Перед тем, как отдать свои кровные, а затем, в прямом смысле слова, не жаловаться на головную боль, попробуйте взять наушники, оснащенные САШ, у друзей или знакомых. Помните, чтобы понять действительно ли САШ негативно влияет на ваше состояние, необходимо послушать наушники более, чем 2-2,5 часа.

Купив понравившуюся модель наушников, что называется «не глядя», согласно статье 502 ГК РФ и статье 25 Закона РФ от 7 февраля 1992 г. № 2300-1 «О защите прав потребителей», у вас есть 14 дней на возврат товара, не подошедшего «по фасону, цвету или габаритам», при соблюдении всех условий хранения. Во избежание разногласий и отказов по возврату, перед покупкой перечитайте вышеуказанные статьи и посоветуйтесь с консультантом конкретного магазина.

iPhones.ru

Сегодняшний рынок представлен тысячами моделей наушников: от дешевых китайских NoName-затычек до эксклюзивных Final Audio Design, стоимостью более $8 000. Ценами движут запросы покупателей и технологии. О технологии активного шумоподавления, устанавливаемой в большинство наушников закрытого типа, мы сегодня и поговорим, а главное – выясним причины головной боли при длительном прослушивании таких «ушек». Система активного шумоподавления. История…

Рассказать